Поверочно-конструкторский расчет котла ДКВР 6,5 - 13 и экономайзера
1. Описание котла типа ДКВР 6,5 - 13. Циркуляция воды
Котел ДКВР 6,5-13 предназначен для производства насыщенного и перегретого пара для технологических нужд промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Условное обозначение котла: ДКВР - тип котла; 6,5 - паропроизводительность (в т/ч); 14 - абсолютное давление пара (в атм),
Описание котла:
ДКВР 6,5-13 - двухбарабанный котел водотрубный реконструированный. Котел имеет два барабана - верхний (длинный) и нижний (короткий), трубную систему и экранные коллекторы (камеры). Топочная камера котла ДКВР 6,5-13 делится шамотной перегородкой на две части: собственно топку и камеру догорания. Вход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла - ассиметричные. Перегородки котла выполнены таким образом, что дымовые газы омывают трубы поперечным током, что способствует теплоотдаче в конвективном пучке. Внутри котельного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы и обеспечивает горизонтальный разворот газов в пучках при поперечном омывании труб.
Для наблюдения за уровнем воды в верхнем барабане установлены два водоуказательных прибора (ВУП). Водоуказательные приборы присоединены к цилиндрической части верхнего барабана. Для измерения давления на верхнем барабане котла установлен манометр, также имеется рычажный предохранительный клапан, вентили непрерывной продувки, вентили периодической продувки, воздушник. В водяном пространстве верхнего барабана находятся питательные трубы (с вентилями и обратными клапанами); в паровом объеме - сепарационное устройство. В нижнем барабане имеются трубные ответвления для периодической продувки с двумя вентилями, для дренажа с двумя вентилями, для пуска пара в верхний барабан с вентилем.
Боковые экранные коллекторы расположены под выступающей частью верхнего барабана, возле боковых стен обмуровки. Для создания циркуляционного контура в экранах передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец - перепускной также необогреваемой трубой с нижним барабаном.
Вода поступает в боковые экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам, а из нижнего барабана по перепускным. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.
Циркуляция в кипятильных трубах происходит за счет бурного испарения воды в передних рядах труб, т.к. они расположены ближе к топке и омываются более горячими газами, чем задние, вследствие чего в задних трубах, расположенных на выходе газов из котла вода идет не вверх, а вниз.
Контрольно-измерительные приборы и арматуру котла ДКВР 6,5-13 наглядно можно увидеть на рисунке 1.
Рис. 1. Циркуляция воды в котле ДКВР 6,5 - 13
Основные позиции (рис. 1):
1-нижний барабан;
2-дренажные вентили;
3-вентили периодической продувки;
4-вентиль для пуска пара в верхний барабан;
5-водяной объем;
6-опускные трубы конвективного пучка, вальцованы в верхний и нижний барабаны в шахматном порядке;
7-зеркало испарения;
8-верхний барабан. В нем находится котловая вода. Он заполнен примерно наполовину;
9-пар;
10-вентиль пара на собственные нужды;
11-сепаратор;
12-главный парозапорный вентиль;
13-воздушник;
14-вентиль на питательной линии - 2 шт;
15-обратный клапан;
16-ввод питательной воды;
17-рычажный предохранительный клапан;
18- трехходовой клапан манометра;
19-манометр;
20-пробковый кран водоуказательных приборов (ВУП)-6 шт;
21-водоуказательные приборы;
22-вентили непрерывной продувки - 2 шт;
23-необогреваемые опускные трубы боковых экранов - 2 шт;
24-обогреваемые трубы боковых экранов - 2 шт. Вальцованы в верхний барабан и коллекторы. Они окружают топку с двух сторон. Передача тепла к ним осуществляется излучением;
25-нижний коллектор - 2 шт;
26-нижние необогреваемые перепускные трубы - 2 шт;
27-подъемные трубы конвективного пучка;
28-питательные трубы. По ним осуществляется подача питательной воды в верхний барабан.
На верхнем барабане котла установлен предохранительный клапан (рис. 1. позиция 17). Назначение предохранительного клапана (рис. 2) заключается в предохранении от взрыва верхнего барабана котельного агрегата.
Рис. 2 Схема рычажного предохранительного клапана
Основные позиции (рис. 2):
1-клапан;
2-стенки барабана котла;
3-защитный корпус;
4-рычажное устройство;
5-грузы, регулирующие давление срабатывания клапана и уравновешивающие давление в барабане котла;
6-траектория движения пара или воды в выхлопную трубу;
Рычажный предохранительный клапан (рис. 2) имеет рычаг с грузом, под действием которого клапан закрывается. При нормальном давлении в барабане котла груз прижимает клапан к отверстию. При повышении давления клапан поднимается, и излишек давления удаляется в атмосферу.
Для предотвращения повреждений котла при упуске воды из барабана в нижнюю его часть со стороны топки вкручиваются легкоплавкие пробки (рис.3). Они имеют коническую форму с внешней резьбой.
Отверстие пробки заливается специальным легкоплавким составом, состоящим из 90% свинца и 10% олова. Температура плавления такого состава 280-310 градусов по Цельсию.
При нормальном уровне воды в котле легкоплавкий состав охлаждается водой и не плавится. При упуске воды пробка сильно нагревается продуктами сгорания топлива, что приводит к расплаву легкоплавкого состава. Через образовавшееся отверстие пароводяная смесь под давлением входит в топку. Это служит сигналом для аварийной остановки котла.
Рис. 3 Схема легкоплавкой предохранительной пробки
Основные позиции (рис. 3):
1-клеймо;
2-сплав свинца и олова;
3-корпус пробки.